如何測量碳排放量
碳通量目前主流的計算方法分兩種,一種叫“自下而上(bottom-up)”的方法,一種叫“自上而下(top-down)”的方法
“自下而上”的方法把碳通量分成主要兩部分:人為活動,生態(tài)系統(tǒng)活動
人類活動包括化石燃料燃燒等,涵蓋了汽車尾氣等,主要通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算得到,即根據(jù)一個地區(qū)的燃料消費量,結(jié)合各種燃料燃燒的效率計算排放的碳量。具體來說就是根據(jù)國家統(tǒng)計局的地區(qū)石油、煤、天然氣……的消費量,結(jié)合經(jīng)驗公式,計算出相應(yīng)的排放量。其它答案主要在詳細介紹這部分的計算過程。這也是實際上最廣泛采用的統(tǒng)計方式。
生態(tài)系統(tǒng)活動則是生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容之一,簡單來說生態(tài)系統(tǒng)對大氣碳的影響包括兩個部分:1)光合作用固碳,這部分固定的碳總量叫做總初級生產(chǎn)力(Gross Primary Productivity, GPP);2)生態(tài)系統(tǒng)呼吸(Re),包含植物自身的呼吸,以及動物食用了植物之后的呼吸。這兩個部分相減就是凈生態(tài)系統(tǒng)交換量(NEE= GPP- Re),也就是我們關(guān)注的生態(tài)系統(tǒng)這部分的碳通量。
為了計算NEE,通常會把它拆分為GPP跟Re分別計算,二者都跟太陽輻射、降水、濕度、氣溫等氣候因素,以及地表植被覆蓋情況有關(guān)。將這種關(guān)系,結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù),就能計算出相應(yīng)的量出來。
這是一個很復(fù)雜的研究課題。
除了這兩部分外,還有火燒事件(如森林大火、秸稈燃燒等事件,一般通過地方志、或者衛(wèi)星影像來發(fā)現(xiàn))、海洋吸收/排放、飛機排放、游輪排放……這些排放量比較小、或者不確定性比較低(海洋)
總之“自下而上”的方法就是把碳排放分解成若干分量,然后根據(jù)各自的特征進行統(tǒng)計,最后求和得到總得碳排放量。
顯然,這樣計算有很大的誤差,所以最近發(fā)展了新的方法,叫做“自上而下”。之所以這么叫,是因為這個方法根據(jù)大氣碳濃度觀測,反算地表碳排放。
舉個例子,如果知道一個地區(qū)每個時刻的大氣碳濃度,就能知道這個地區(qū)一段時間內(nèi)碳濃度增加或者減少了多少,這段時間的碳變化量由兩部分組成:1)大氣傳輸,也就是風(fēng)吹來的與吹走的,2)當(dāng)?shù)氐奶寂欧拧5谝徊糠滞ㄟ^連續(xù)的大氣風(fēng)速、風(fēng)向觀測就能計算出來,做
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